CN108301835B - 伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，属于采矿领域，以解决充填法不适用于开采矿石价值低的矿体，缓倾斜中厚矿体出矿效率、机械化程度低的问题。一种伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，从联通各个盘区的无轨斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场伪倾斜斜坡道从伪倾斜斜坡道处开凿回采岔口，伪倾斜斜坡道既作为起始回采的自由面，又作为采场之间联络通道；采场中预留点柱或条形柱支撑采场。本发明将无轨运输、机械化开采技术应用于缓倾斜中稳中厚矿体的开采，充分发挥无轨出矿设备灵活、高效的优点，实现了高效、安全、机械化的开采缓倾斜中稳中厚矿体。
Description
技术领域
本发明属于采矿领域，具体涉及一种地下金属矿山采矿方法。
背景技术
缓倾斜中厚矿体的回采是世界采矿技术难题，由于矿体倾角小，采场崩落的矿石不能靠自重完全放出，需采用外力搬运。爆力运矿是开采缓倾斜矿体的一种方法，其利用爆破能量将矿石搬运一段距离，借助其动能和势能使崩落矿石沿采场底板滑行、滚动一段距离，进入采场底部的集矿巷道，但该方法存在矿石贫化和损失率高、安全可靠性差、出矿效率低的缺点。对于中厚矿体大多矿山采用空场法，但由于采场空顶较高，顶板管理困难，存在极大的安全隐患；由于矿体中厚，采用底部设置漏斗或堑沟受矿，采切比大，矿石开采成本高。
对缓倾斜中厚矿体通常采用房柱法，当矿岩不稳固时，需在采场中预留一定的规则或不规则点柱，出矿设备为电耙，其凿岩、出矿效率低，采场生产能力小。矿岩的稳固性、矿石价值、矿体赋存条件等都直接关系到矿山的生产安全、开采强度、生产效率和生产成本。随着无轨自行设备的推广以及锚杆支护和充填技术的不断发展，国外对矿石价值高的缓倾斜中厚矿体采用充填法，但是，充填法不适用于开采矿石价值低的矿体。
开采缓倾斜中厚矿体，若要提高采场生产能力、降低作业成本、安全可靠的机械化开采，以上几种方法均不适用。因此，探究一种机械化、高效率、适宜该类矿体的采矿方法十分紧迫。
发明内容
本发明的目的是提供一种伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，以解决充填法不适用于开采矿石价值低的矿体，缓倾斜中厚矿体出矿效率、机械化程度低的问题。
本发明技术方案如下：一种伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，包括如下步骤：
A、矿体划分：对围岩较稳固缓倾斜中厚矿体，沿矿体走向划分盘区，盘区内划分矿块，矿块长为矿体倾斜方向，盘区间预留有间柱，盘区内根据矿块尺寸划分矿房矿柱；
B、从联通各个盘区的无轨斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场伪倾斜斜坡道，从伪倾斜斜坡道处开凿回采岔口，伪倾斜斜坡道既作为起始回采的自由面，又作为采场之间联络通道；
C、矿房回采时，从伪倾斜斜坡道处开凿回采岔口开始，从上而下沿走向布置台阶式进路回采，上部台阶回采结束后通过新掘或扩帮回采下一个台阶，重复这一过程，使回采工作逐台阶向下部推进；采场中预留点柱或条形柱支撑采场。
进一步地，所述步骤A中针对围岩较稳固缓倾斜中厚矿体，指倾角在 5度-30度、厚5-15m的矿体。
进一步地，所述步骤A中沿矿体倾向划分中段，中段间垂直高度为40-60m，中段内沿矿体走向划分盘区，盘区间距100-130m。
进一步地，所述步骤A中矿体倾斜方向的斜长为100m-120m，走向长度为90-110m。
进一步地，所述步骤C中凿岩采用中深孔，炮孔垂直于工作面布置，炮孔直径为70-90mm、炮孔间距和排距均为1.0-1.5m、孔深5-8m，以微差或秒差雷管或导爆管爆破，每次爆破2-4排。采场崩落矿石通过伪倾斜斜坡道铲运机运输，经采场溜井溜至中段有轨运输巷。
进一步地，所述步骤C中点柱尺寸为3-5m×3-5m，相邻点柱间距为7-9m。
缓倾斜中厚复杂矿体的开采一直是采矿技术的瓶颈，为了提高采场安全性、提高回采技术经济指标，机械化开采缓倾斜中厚矿体，研究出了本发明采矿法，采用点柱和采场伪倾斜斜坡道相结合，其有益效果在于：
（1）将无轨运输、机械化开采技术应用于缓倾斜中稳中厚矿体的开采，充分发挥无轨出矿设备灵活、高效的优点，解决了传统采矿方法出矿效率低、生产能力小、矿石倒运环节多的缺陷，实现了高效、安全、机械化的开采缓倾斜中稳中厚矿体。
（2）采场斜坡道伪倾斜布置，解决了无轨运输设备坡度大的问题，无轨运输设备替代电耙，提高采场出矿效率，减小了电耙出矿的盲区。
（3）采场回采过程中，根据围岩稳定性，采取适当预留规则或不规则点柱的方式，有效降低了矿石的贫损指标，最大限度的回收矿产资源。
（4）采用伪倾斜斜坡道出矿，极大地提高了生产能力、矿块回采率，实现了缓倾斜矿体机械化作业，解决了以往矿石搬运困难、顶板管理复杂、贫损指标大等问题。
（5）本方法充分利用了房柱法及无轨机械化作业的优点，确保采场安全的前提下，提高了矿块生产能力及回收率。
附图说明
图1是中厚矿体采矿剖视图；
图2是图1中A-A视图。
具体实施方式
下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
如图所示，采场伪倾斜斜坡道设在采场中，采场中预留一定的点柱。图中示出了点柱1、采场伪倾斜斜坡道3、出矿进路2。主要采切工程有：布置在矿体下盘的出矿沿脉巷、采场溜井、采场伪倾斜斜坡道等。当矿岩稳固时、盘区间不留间柱。
实施例1
本实施例为矿岩稳固、缓倾斜中厚矿体，采用伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法回采，主要流程为：
（1）影响采矿方法选择的因素主要有矿体的产状、围岩稳定性及矿床地质情况，对缓倾斜中厚矿体，沿矿体倾向划分中段，中段间垂直高度为50m,中段内沿矿体走向划分盘区，盘区间距110m，当矿岩不稳固时、盘区间预留一定尺寸的间柱，盘区内根据矿块尺寸划分矿房矿柱，矿块长度方向为矿体倾斜方向，斜长为110m，走向长度为100m。
（2）沿脉出矿巷道布置在矿房底部下盘围岩中，中段间采用有轨运输，规格为2.5m×3.1m，从联通各个盘区的无轨斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场斜坡道，此伪倾斜斜坡道可做采场矿石运输、采场进风、设备材料及行人的通道,巷道规格为3.6m×3.2m，从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿回采岔口，伪倾斜斜坡道既作为起始回采的自由面，又作为采场之间联络通道。
（3）矿房回采时从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿岔口开始，从上而下沿走向布置台阶式进路回采，上部台阶回采结束后通过新掘或扩帮回采下一个台阶，重复这一过程，使回采工作逐台阶向下部推进。凿岩采用中深孔，炮孔垂直于工作面布置，炮孔直径为80mm、炮孔间距和排距均为1.2m、孔深6m，以微差或秒差雷管或导爆管爆破，每次爆破3排。采场崩落矿石通过伪倾斜斜坡道铲运机运输，经采场溜井溜至中段有轨运输巷，采场中预留点柱，当采场顶板稳定性差，矿体品位较低时，点柱1的尺寸宜取5m×5m，当采场顶板稳定性较好，矿体品位高时，点柱尺寸宜取3m×3m，间距为7-9m。
（4）爆破后，新鲜风流经采区斜坡道进入采场，冲洗采场后污风经伪倾斜斜坡道至上中段回风巷道。矿房回采结束后，崩落顶板围岩处理采空区或留点柱支撑采场顶板。
（5）主要经济技术指标：矿块生产能力600t/d，矿石贫化率15. 93%，矿石损失率15.98%，千吨采切比7.96m/kt，凿岩效率289m/台班，炸药单耗0.46kg/t。
实施例2
（1）沿矿体倾向划分中段，中段间垂直高度为60m,中段内沿矿体走向划分盘区，盘区间距130m，盘区间预留一定尺寸的间柱，盘区内根据矿块尺寸划分矿块，矿块斜长为120m,走向长度为110m，高度为5-7m，矿块中预留点柱规格为3m×3m，点柱间距9m；
（2）沿脉出矿巷道布置在下盘围岩中，中段间采用有轨运输，规格为2.5m×3.1m，从联通各个盘区的无轨主斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场斜坡道，巷道规格为3.6m×3.2m，此伪倾斜斜坡道可做采场矿石运输、采场进风、设备材料及行人的通道，从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿回采岔口；
（3）从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿岔口开始回采矿房，从上而下沿走向布置台阶式进路回采，进路规格3.5m×3.5m，上部台阶回采结束后通过新掘或者扩帮回采下一个台阶，重复这一过程，使回采工作逐台阶向下部推进。凿岩炮孔垂直于工作面布置，炮孔直径为90mm、炮孔间距1.5m，排距为1.0m、孔深8m，以微差导爆管爆破，每次爆破4排。采场崩落矿石通过伪倾斜斜坡道铲运机运输至采场溜井；
（4）新鲜风流经采场伪倾斜斜坡道进入采场，冲洗采场后污风经伪倾斜斜坡道至上中段回风巷道。矿块回采结束后，留点柱支撑采场顶板。
（5）主要经济技术指标：矿块生产能力650t/d，矿石贫化率16. 23%，矿石损失率16.38%，千吨采切比7.14m/kt，凿岩效率289m/台班，炸药单耗0.42kg/t。
实施例3
（1）沿矿体倾向划分中段，中段间垂直高度为40m,中段内沿矿体走向划分盘区，盘区间距100m，盘区间预留一定尺寸的间柱，盘区内根据矿块尺寸划分矿块，矿块斜长为100m,走向长度为90m，高度为5-7m，矿块中预留点柱规格为3m×3m，点柱间距9m；
（2）沿脉出矿巷道布置在下盘围岩中，中段间采用有轨运输，规格为2.5m×3.1m，从联通各个盘区的无轨主斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场斜坡道，巷道规格为3.6m×3.2m，此伪倾斜斜坡道可做采场矿石运输、采场进风、设备材料及行人的通道，从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿回采岔口；
（3）从伪倾斜布置在矿体内的无轨斜坡道开凿岔口开始回采矿房，从上而下沿走向布置台阶式进路回采，进路规格3.5m×3.5m，上部台阶回采结束后通过新掘或者扩帮回采下一个台阶，重复这一过程，使回采工作逐台阶向下部推进。凿岩炮孔垂直于工作面布置，炮孔直径为70mm、炮孔间距1.0m，排距为1.0m、孔深5m，以微差导爆管爆破，每次爆破2排。采场崩落矿石通过伪倾斜斜坡道铲运机运输至采场溜井；
（4）新鲜风流经采场伪倾斜斜坡道进入采场，冲洗采场后污风经伪倾斜斜坡道至上中段回风巷道。矿块回采结束后，留点柱支撑采场顶板。
（5）主要经济技术指标：矿块生产能力580t/d，矿石贫化率15.53%，矿石损失率15.18%，千吨采切比8.11m/kt，凿岩效率289m/台班，炸药单耗0.47kg/t。
Claims (4)
1.一种伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，其特征在于包括如下步骤：
A、矿体划分：对围岩较稳固缓倾斜中厚矿体，沿矿体走向划分盘区，盘区内划分矿块，矿块长为矿体倾斜方向，盘区间预留有间柱，盘区内根据矿块尺寸划分矿房矿柱；
沿矿体倾向划分中段，中段间垂直高度为50m，中段内沿矿体走向划分盘区，盘区间距100-130m；矿体倾斜方向的斜长为100m-120m，走向长度为90-110m；
B、从联通各个盘区的无轨斜坡道掘进伪倾斜布置在矿体内的采场伪倾斜斜坡道（3），从伪倾斜斜坡道（3）处开凿回采岔口，伪倾斜斜坡道（3）既作为起始回采的自由面，又作为采场之间联络通道；
C、矿房回采时，从伪倾斜斜坡道（3）处开凿回采岔口开始，从上而下沿走向布置台阶式进路回采，上部台阶回采结束后通过新掘或扩帮回采下一个台阶，重复这一过程，使回采工作逐台阶向下部推进；采场中预留点柱或条形柱支撑采场。
2.根据权利要求1所述的伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，其特征在于：所述步骤A中针对围岩较稳固缓倾斜中厚矿体，指倾角在 5度-30度、厚 5-15m的矿体。
3.根据权利要求1所述的伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，其特征在于：所述步骤C中凿岩采用中深孔，炮孔垂直于工作面布置，炮孔直径为70-90mm、炮孔间距和排距均为1.0-1.5m、孔深5-8m，以微差或秒差雷管或导爆管爆破，每次爆破2-4排；采场崩落矿石通过伪倾斜斜坡道铲运机运输，经采场溜井溜至中段有轨运输巷。
4.根据权利要求3所述的伪倾斜斜坡道盘区点柱式采矿法，其特征在于：所述步骤C中点柱尺寸为3-5m×3-5m，相邻点柱间距为7-9m。
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| GR01 | Patent grant | ||
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